JP4691902B2 - Display device - Google Patents
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この発明は、表示装置に関し、特に、大型フラットディスプレーパネルに適用して好適なものである。 The present invention relates to a display device, and is particularly suitable for application to a large flat display panel.
近年、大型フラットディスプレーパネルの開発が盛んに行われている。その代表的なものとしては、1)プラズマディスプレーパネル(PDP)、2)電界効果ディスプレーパネル(FEDP)、3)有機ELパネル(OELP)、4)液晶ディスプレーパネル(LCDP)の4種が挙げられる(例えば、非特許文献1)。
しかしながら、PDPは、素子構造が複雑であるばかりでなく、プラズマ発生部位の雰囲気コントロールが重要であるため、生産コストが高くつく。また、PDPは発光効率が低いため、消費エネルギーが多く、パネル寿命が短いことが問題である。FEDPは、微小針状電極(カーボンナノチューブ等が用いられる)に電圧を印加した際の電子の電界放射を利用したもので、PDPと同じく素子内の雰囲気コントロールが重要でしかも素子構造が複雑であるため、生産コストが高く、寿命も短いことが欠点である。OELPは完全に固体系の素子であり、PDPやFEDPと違い素子内に高真空部分が必要でないため、前2者に比べて構造は単純であるが、発光色素の寿命が短く、また不純物の影響を非常に大きく受けるため、材料の精製や製品の厳密な封止が必要で製品化にはかなりの困難を伴う。LCDPは構造が比較的単純であり、消費エネルギーも少なく寿命も長いが、偏光板や位相差板やカラーフィルターで吸収される光が多く、輝度を高くすることができない。また、LCDPには、視野角が狭いという、ディスプレーとして用いるには非常に大きい問題がある。
したがって、この発明が解決しようとする課題は、長寿命、低消費エネルギー、低コスト、高輝度、広視野角で大型化も容易な表示装置を提供することにある。
However, the PDP not only has a complicated device structure, but also the production cost is high because it is important to control the atmosphere of the plasma generation site. In addition, since PDP has low light emission efficiency, it consumes a lot of energy and has a short panel life. FEDP uses field emission of electrons when a voltage is applied to a microneedle electrode (carbon nanotubes or the like are used). Like PDP, atmosphere control in the element is important and the element structure is complicated. Therefore, the production costs are high and the lifetime is short. OELP is a completely solid-state device, and unlike PDP and FEDP, a high vacuum portion is not required in the device, so the structure is simple compared to the former two, but the lifetime of the luminescent dye is short, and impurities Due to the great influence, it is necessary to refine the material and strictly seal the product, resulting in considerable difficulty in commercialization. LCDP has a relatively simple structure and consumes less energy and has a long life, but it cannot absorb a large amount of light because it is absorbed by a polarizing plate, a retardation plate, or a color filter. In addition, LCDP has a very large problem that it has a narrow viewing angle and is used as a display.
Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a display device that has a long life, low energy consumption, low cost, high brightness, a wide viewing angle, and can be easily enlarged.
本発明者らは、上述の従来のフラットディスプレーの諸問題を解決すべく鋭意検討を行った結果、外部光源を用い、これを機械的にコントロールして表示を行うことがこれらの諸問題の根本的解決につながると結論し、この発明を案出するに至ったものである。これによれば、PDP、FEDP、OELPのような自発光型素子における問題、すなわち一つ一つの素子にかなりの電流が流れたり、高熱を生じたりするため、本質的に素子の寿命が短くなる問題が解決され、また、素子構造が複雑になり、生産コストが高くなる問題も解決される。さらに、LCDPでは本質的に視野角が制限される問題も解決される。外部光源を機械的にコントロールするこの系の場合は、物理的な運動を伴うため素子の応答速度が問題になるが、素子の微小化により、解決が可能である。 As a result of intensive studies to solve the problems of the above-mentioned conventional flat display, the present inventors use an external light source and control the display mechanically to display these problems. In conclusion, the present invention has been devised. According to this, a problem with a self-luminous element such as PDP, FEDP, and OELP, that is, a considerable current flows through each element or a high heat is generated, which essentially shortens the lifetime of the element. The problem is solved, and the problem that the device structure becomes complicated and the production cost increases is also solved. Furthermore, the problem that the viewing angle is essentially limited in LCDP is solved. In this system in which an external light source is mechanically controlled, the response speed of the element becomes a problem because it involves physical motion, but it can be solved by miniaturizing the element.
すなわち、上記課題を解決するために、第1の発明は、
導光板に設けられた一つまたは複数の穴の内部で光入射部および光出射端面を有する透明棒状体を駆動することにより上記導光板から上記透明棒状体への光の入射を制御し、画像を表示する
ことを特徴とする表示装置である。
That is, in order to solve the above problem, the first invention
Controlling the incidence of light from the light guide plate to the transparent rod by driving a transparent rod having a light incident portion and a light exit end face inside one or a plurality of holes provided in the light guide plate, It is a display device characterized by displaying.
第2の発明は、
一つまたは複数の穴を有する一つの導光板と、
上記穴の内部で直線運動または回転運動可能に設けられ、かつその外周面に選択的に設けられた光入射部および光出射端面を有する一つまたは複数の透明棒状体とを有し、
上記穴の内部で上記透明棒状体を直線運動または回転運動させて上記光入射部を介した上記導光板から上記透明棒状体への光の入射を制御することにより画像を表示する
ことを特徴とする表示装置である。
The second invention is
One light guide plate having one or more holes;
One or a plurality of transparent rod-like bodies having a light incident part and a light emission end face provided so as to be linearly or rotationally movable inside the hole and selectively provided on the outer peripheral surface thereof,
An image is displayed by controlling the incidence of light from the light guide plate to the transparent rod through the light incident portion by linearly or rotationally moving the transparent rod within the hole. Display device.
第1および第2の発明においては、典型的には、外部光源を用い、導光板に外部から表示用の光を入射させる。そして、この光を光入射部を介して透明棒状体に入射させ、これを透明棒状体の光出射端面から出射させることにより、画像の表示を行う。導光板は、その全体に光が行き渡るようにするために光拡散機能を持たせることが望ましい。典型的には、光入射部および光出射端面を除いた透明棒状体の外周面および端面は光反射膜により覆われる。この場合、透明棒状体の外周面のうちこの光反射膜により覆われていない部位は開口部を形成し、これが光入射部となる。この光反射膜は光の反射率が高ければよく、導電性を有することは必ずしも必要とされないが、透明棒状体の駆動に静電力を用いる場合には導電性を有している必要がある。また、カラー表示を行う場合には、少なくとも二つ以上の透明棒状体の各透明棒状体、通常は一つの画素毎に三つの透明棒状体の各透明棒状体毎に、上記の表示用の光により互いに波長が異なる蛍光(例えば、RGB)を発する物質(蛍光色素、顔料等)を添加する。あるいは、少なくとも二つ以上の透明棒状体、通常は一つの画素毎に三つの透明棒状体を互いに異なる色(RGB)に着色する。着色にはカラーフィルターの役目を果たす色素または顔料を添加する。表示画面を見やすくするために、透明棒状体の光出射端面に光散乱体(拡散板等)を設けるのが望ましい。透明棒状体の駆動には、例えば、静電力、ピエゾ素子による変形力、静電モータ等のリニアモータ等を用いることができる。 In the first and second inventions, typically, an external light source is used, and display light is incident on the light guide plate from the outside. Then, the light is incident on the transparent rod-shaped body through the light incident portion, and the light is emitted from the light emitting end surface of the transparent rod-shaped body, thereby displaying an image. The light guide plate desirably has a light diffusing function in order to allow light to spread throughout the light guide plate. Typically, the outer peripheral surface and the end surface of the transparent bar excluding the light incident portion and the light emitting end surface are covered with a light reflecting film. In this case, a portion of the outer peripheral surface of the transparent rod-shaped body that is not covered with the light reflecting film forms an opening, which becomes a light incident portion. The light reflecting film only needs to have a high light reflectivity and is not necessarily required to have conductivity. However, when an electrostatic force is used to drive the transparent rod-like body, the light reflecting film needs to have conductivity. In the case of performing color display, each of the transparent bar-like bodies of at least two or more transparent bar-like bodies, usually each of the three transparent bar-like bodies of three transparent bar-like bodies per pixel, To add substances (fluorescent dyes, pigments, etc.) that emit fluorescence (eg, RGB) having different wavelengths. Alternatively, at least two or more transparent rods, usually three transparent rods for each pixel are colored in different colors (RGB). For coloring, a colorant or pigment that serves as a color filter is added. In order to make the display screen easier to see, it is desirable to provide a light scatterer (such as a diffusion plate) on the light exit end face of the transparent rod-shaped body. For driving the transparent rod-shaped body, for example, an electrostatic force, a deformation force by a piezo element, a linear motor such as an electrostatic motor, or the like can be used.
第3の発明は、
一つまたは複数の穴を有し、かつ互いに光学的に分離された複数の導光板と、
上記穴の内部で直線移動または回転移動可能に設けられ、かつその外周面に選択的に設けられた光入射部および光出射端面を有する複数の透明棒状体とを有し、
上記複数の透明棒状体の各透明棒状体毎に、上記穴の内部で上記透明棒状体を直線移動または回転移動させて上記光入射部を介した上記導光板から上記透明棒状体への光の入射を制御することにより画像を表示する
ことを特徴とする表示装置である。
The third invention is
A plurality of light guide plates having one or a plurality of holes and optically separated from each other;
A plurality of transparent rod-shaped bodies having a light incident portion and a light exit end surface provided so as to be linearly movable or rotationally movable inside the hole and selectively provided on the outer peripheral surface thereof;
For each transparent rod-shaped body of the plurality of transparent rod-shaped bodies, the transparent rod-shaped body is linearly moved or rotated within the hole to transmit light from the light guide plate to the transparent rod-shaped body via the light incident portion. A display device that displays an image by controlling incidence.
第3の発明においては、典型的には、複数の導光板に外部から互いに波長が異なる表示用の光(例えば、RGB)をそれぞれ入射させ、カラー表示を行う。
上記以外のことについては、その性質に反しない限り、第1および第2の発明に関連して説明したことが成立する。
In the third aspect of the invention, typically, display lights (for example, RGB) having different wavelengths from each other are incident on a plurality of light guide plates from the outside to perform color display.
Regarding matters other than those described above, what has been described in relation to the first and second inventions is valid as long as it is not contrary to the nature thereof.
上述のように構成されたこの発明においては、導光板の穴の内部で透明棒状体を駆動することで、導光板と透明棒状体の光入射部とが一致する状態とずれた状態との間で変化させることにより、導光板から透明棒状体への光の入射のオン・オフスイッチングを行うことができる。 In the present invention configured as described above, by driving the transparent rod inside the hole of the light guide plate, the light guide plate and the light incident portion of the transparent rod are aligned and shifted from each other. By changing the above, on / off switching of the incidence of light from the light guide plate to the transparent rod-shaped body can be performed.
この発明によれば、自発光型素子のように大きな電流を流したり、高熱が発生したりすることがないため、長寿命、低消費エネルギーである。また、構造が簡単であるため、生産性が高く、低コストで製造することができる。また、構成部品による光の吸収も最小限に抑えることができるため、高輝度化を図ることができる。また、原理的に視野角を大きくすることができる。また、導光板の穴に透明棒状体を組み合わせた基本構造を所望の数だけ二次元配列することにより、大型化も容易である。すなわち、長寿命、低消費エネルギー、低コスト、高輝度、広視野角で大型化も容易な表示装置を得ることができる。 According to the present invention, since a large current does not flow or high heat is not generated unlike a self-luminous element, it has a long life and low energy consumption. In addition, since the structure is simple, the productivity is high and it can be manufactured at low cost. Further, light absorption by the component parts can be suppressed to a minimum, so that high luminance can be achieved. In principle, the viewing angle can be increased. Further, it is easy to increase the size by arranging a desired number of two-dimensional basic structures in which transparent rods are combined in the holes of the light guide plate. That is, it is possible to obtain a display device that has a long life, low energy consumption, low cost, high luminance, a wide viewing angle, and can be easily enlarged.
以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、実施形態の全図において、同一または対応する部分には同一の符号を付す。
図1AおよびBはこの発明の一実施形態による表示装置の画素に対応する基本構造を示し、図1Aは正面図(表示側から見た図)、図1Bは図1Aの断面図である。表示装置はこの基本構造が必要な個数、必要な配置で二次元的に配列されることで構成される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings of the embodiments, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
1A and 1B show a basic structure corresponding to a pixel of a display device according to an embodiment of the present invention, FIG. 1A is a front view (viewed from the display side), and FIG. 1B is a cross-sectional view of FIG. 1A. The display device is configured by two-dimensionally arranging this basic structure in the required number and the required arrangement.
図1AおよびBに示すように、この表示装置の基本構造においては、平板状の導光板11の両面に光反射膜12、13がコーティングされており、さらに光反射膜13側に遮光板14が貼り合わされている。光反射膜12、13は、導光板11から外部への光の漏れを抑えて光の利用効率の向上を図るためのものである。導光板11の光反射膜12側、すなわち画面側には黒色コーティング15が施されており、黒を際立たせるとともに、画面への写り込みを防止して、良好な表示特性を得ることができるようになっている。これらの導光板11、光反射膜12、13、遮光板14および黒色コーティング15からなる積層構造体にはこれを貫通して、一つの画素に相当する微小な円柱状の穴16が設けられており、この穴16に、透明材料からなる円柱状のシャトル17がその長手方向にスライド(摺動)自在に組み込まれている。このシャトル17の外周面および表示側と反対側の端面(底面)は、シャトル17の長手方向の中央部の外周面部分を除いて、光反射膜18により覆われている。シャトル17の外周面の、この光反射膜18が設けられていない部分を開口部19と称することにする。この開口部19の幅は導光板11の厚さとほぼ同じに選ばれているが、表示に支障がない限り、これより多少小さくても大きくても構わない。図1Bに示す状態においては、この開口部19は遮光板14の中に位置し、このとき導光板11には光反射膜18が面しており、これがオフ状態である。このオフ状態では、シャトル17の表示側の端面は黒色コーティング15の表面と同一平面上にあるようになっているが、必ずしもそのようにする必要はなく、黒色コーティング15の表面とずれていてもよい。なお、開口部19を有する光反射膜18を形成するためには、シャトル17の外周面の、この開口部19に対応する部位をあらかじめマスクした状態で例えば金属反射膜を真空蒸着等によりコートすればよい。
As shown in FIGS. 1A and 1B, in the basic structure of this display device, light reflecting
各部の寸法の例を挙げると、穴16の直径は例えば50〜400μm程度、開口部19の幅は例えば50〜400μm程度、導光板11、光反射膜12、13、遮光板14および黒色コーティング15からなる積層構造体の厚さは例えば100〜1000μm程度である。
導光板11の厚さは、薄いほどシャトル17を短くすることができ、それに伴い表示の応答速度が速くなるので好ましいが、スイッチングに必要な距離はシャトル17の開口部19の幅で決まり、これは上記のように十分に小さく選ぶことができるため、本質的な問題とはならない。
For example, the diameter of the
The thinner the
導光板11の材料としては、入射光の波長領域等に応じてそれに透明性を示すものであれば、基本的にはどのような材料を用いてもよいが、屈折率が高いものが望ましい。具体的には、可視光領域では、例えば、アクリル系やカーボネート系、セルロース系やビニルアルコール系、アミド系やイミド系、スチレン系やアリレート系、エステル系やスルホン系、エーテルスルホン系やエポキシ系等で代表される透明樹脂や、石英、ガラス等の無機物が用いられる。透明樹脂としては、例えば、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)やポリカーボネート(PC)等のエンジニアリングプラスチックを用いることができる。
As a material of the
また、光反射膜12、13、18としては、例えば、アルミニウム、銀、金、銅、クロム等の、光反射率の高い金属の少なくとも一種を含有する金属面を有するものが用いられる。
遮光板14の材料としては、入射光を通さないものであれば、特に問題なく用いることができるが、表示上、黒色のものであることが望ましい。具体的には、導光板11の材料として挙げたものにカーボンブラック等に代表される黒色顔料を混入して黒色としたものや、上記以外の非透明プラスチックに黒色顔料を分散させたもの等を利用することができる。
Moreover, as the
As a material of the
シャトル17の材料としては、導光板11の材料として挙げたものを用いることができる。ただし、シャトル17と導光板11との界面での光の反射・散乱を抑えるために、このシャトル17の材料としては、導光板11の材料と同じものを用いることが望ましい。また、シャトル17は、入射光を有効に画面側に取り出すために、屈折率の違う成分を分散させて散乱が起こるような構造にするのが望ましい。
As materials for the
シャトル17の運動を円滑にするため、シャトル17と穴16との間には、必要に応じて潤滑剤(図示せず)を用いることができる。この潤滑剤としては、利用波長領域で透明であるものであれば、基本的にはどのようなものを用いてもよいが、好適には、屈折率が導光板11やシャトル17の素材の屈折率となるべく近いものが用いられる。
In order to make the movement of the
次に、この表示装置の動作方法について説明する。
まず、図1Bに示すように、オフ状態では、シャトル17の外周面の開口部19が遮光板14の中に位置しており、導光板11は光反射膜18と面しているため、導光板11中を進行する入射光はこの光反射膜18で反射され、シャトル17の内部には入らない。この状態では、シャトル17の表示側の端面から光は出射されず、表示は行われない。入射光の光源としては、LCDに用いられている蛍光灯やLEDなどのほかに、レーザー光を利用することもできる。
Next, an operation method of this display device will be described.
First, as shown in FIG. 1B, in the off state, the
次に、図2に示すように、オン状態では、シャトル17を穴16内で表示側にスライドさせ、導光板11の中にシャトル17の開口部19を位置させるようにする。この状態では、導光板11中を進行する入射光はこの開口部19を通ってシャトル17の内部に入射し、その中で散乱と反射とを繰り返して表示側画面に放射され、それによって画像が表示される。
シャトル17の直線運動による上記の光のオン・オフ、すなわちスイッチングは画像信号に応じて行われる。
Next, as shown in FIG. 2, in the ON state, the
The light is turned on / off by the linear movement of the
図3Aおよび図3Bに、上記の基本構造を二次元アレイ状に多数(図にはその一部だけが示されている)配列した表示装置の例を示す。ここで、図3Aは正面図、図3Bは断面図である。 3A and 3B show an example of a display device in which a large number of the above basic structures are arranged in a two-dimensional array (only a part of which is shown in the figure). Here, FIG. 3A is a front view, and FIG. 3B is a cross-sectional view.
表示装置をカラー化するためには、シャトル17にRGBに相当する蛍光を発する色素(顔料)を添加したり、逆にカラーフィルターの役目をする色素(顔料)を添加したりすればよい。
表示装置のカラー化の方法としては、上記のようにシャトル17にその機能を持たせる方法以外に次のような方法もある。図4AおよびBはこの方法を用いた表示装置を示す。ただし、図4Aはオフ状態、図4Bはオン状態を示す。図4AおよびBに示すように、この表示装置においては、図2AおよびBに示す積層構造体をRGBに対応して3段積層する。各導光板11同士は光学的に互いに分離されている。この3段の積層に対応して、R用のシャトル17にはオン状態においてR用の導光板11内に位置する部位に開口部19を設け、G用のシャトル17にはオン状態においてG用の導光板11内に位置する部位に開口部19を設け、B用のシャトル17にはオン状態においてB用の導光板11内に位置する部位に開口部19を設ける。そして、図4Bに示すように、オン状態では、R用、G用およびB用の導光板11に入射したR用の入射光1、G用の入射光2およびB用の入射光3をそれぞれR用、G用およびB用のシャトル17の表示側端面から取り出す。この方法の利点は、各導光板11毎の光の色(波長)は決まっているため、シャトル17からの反射で色が混じることがないことである。
In order to colorize the display device, a dye (pigment) that emits fluorescence corresponding to RGB may be added to the
As a method for colorizing the display device, there is the following method in addition to the method for providing the
これに対して、シャトル17に蛍光色素や顔料もしくはカラーフィルター等を加えて発色させる上記の方法では、シャトル17から散乱した光が導光板11内に漏れて導光板11に互いに波長が異なる光が混じる可能性がある。この光の混合を防止するためには、図5に示すように、これらの蛍光色素や顔料もしくはカラーフィルター等の発色部20をなるべく、シャトル17の表示側末端に位置させておく必要がある。この場合、光量の多寡は、スライドした開口部19がどれだけ導光板11と重なっているかでコントロールすることができる。
In contrast, in the above-described method of adding color to the
図6に示すように、シャトル17の表示側端面から外部に出射される光を散乱して指向性を弱めるために、この画面側の端面に表面に凹凸を有する光散乱体21を設けることが望ましい。このようにすることにより、表示画面が見やすくなる。
As shown in FIG. 6, in order to scatter the light emitted from the display side end face of the
シャトル17の駆動方法としては、電気的な信号をシャトル17の直線運動に変換することができるものであれば、基本的にはどのような方法を用いてもよい。具体的には、例えば、静電気力、すなわち電気的な反発・吸引力を用いる方法や、電圧により体積変化を生じるピエゾ素子による変形力を用いる方法がある。
As a driving method of the
図7AおよびBに、静電気力を用いてシャトル17を駆動する方法を示す。ただし、図7Aはオフ状態、図7Bはオン状態である。図7Aに示すように、遮光板14の少なくとも裏面側を導電性の材料により構成し、遮光板14を介してシャトル17を帯電させるとともに、シャトル17とは接しないように遮光板14と平行に置いた基板(図示せず)上にシャトル17の底面と対向するように電極22を配置する。そして、図7Bに示すように、この電極22を帯電させることでシャトル17との間に引力・反発力を生じさせ、シャトル17をスライドさせることでシャトル17の開口部19と導光板11とを一致させたり、ずらしたりすることにより、光のオン・オフをコントロールする。
7A and 7B show a method of driving the
ピエゾ素子を使う場合としては、図8に示すように、シャトル17を直接ピエゾ素子23に接合して使う場合と、図9に示すように、ピエゾ素子23とシャトル17との間にオイル等の不揮発性で粘性の低い液体24を注入して封止壁25により完全に密閉し、ピエゾ素子23の体積変化により液体24を押し出したり吸引したりすることでシャトル17を動かす場合とが考えられる。図8および図9において、符号26、27はピエゾ素子23の駆動用の電極、28は駆動電源を示す。応答速度は前者が大きいが、後者はきちんと位置決めして積層するだけでいいので、生産性に優れている。また、ピエゾ素子23にいわば充電された電荷を回収する機構を取り付けることにより、低消費エネルギーでシャトル17を駆動することができる。ピエゾ素子23としては、光のオン・オフに必要な、シャトル17の移動量の大小に応じて、ピエゾ素子を選択する必要がある。ピエゾ素子23単独ではそれほど大きな変化量は望めないため、導光板11の厚さを小さくしてシャトル17の移動量を小さくするのが望ましい。
As shown in FIG. 8, when the piezo element is used, the
シャトル17の駆動はパルス駆動誘導電荷型モータ(静電モータ)を用いて行ってもよい。この方法では、シャトル17に取り付けた誘電体、もしくは誘電体自身からなるシャトル17を複数の電極によって誘起される電荷間の引力・斥力を利用して駆動する。
この方法の第1の具体例を図10AおよびBに示す。ここで、図10Aはオフ状態、図10Bはオン状態である。図10Aに示すように、この例では、シャトル17の底面側に棒状誘電体29を取り付ける。そして、例えば、円板状の電極30と絶縁膜31とを交互に積層し、この積層構造体を貫通して、棒状誘電体29を収容することができる大きさの穴32を設け、この穴32内に棒状誘電体29を収容する。このような積層構造体は、例えば、フレキシブル基板である銅ポリイミドフィルムを積層し、この積層構造体に棒状誘電体29の大きさに合うように穴32をあけることにより容易に形成することができる。この場合、この積層構造体の電極30の層数が多いほど駆動力が大きくなる。棒状誘電体29としては公知の誘電体を用いることができる。
The
A first example of this method is shown in FIGS. 10A and 10B. Here, FIG. 10A shows an off state, and FIG. 10B shows an on state. As shown in FIG. 10A, in this example, a rod-shaped
電極30は3層毎に同じ外部電極(図示せず)に接続されており、それぞれの電極30に電圧V1、V2、V3が順番に印加されるようになっている。そして、図10Bに示すように、この電圧の印加により棒状誘電体29上に生じた電荷との引力・斥力によりこの棒状誘電体29を駆動し、それによってシャトル17を駆動する。
この駆動方法を図11A、BおよびCを参照してより詳細に説明する。まず、図11Aに示すように、電極30にV1=+V、V2=−V、V3=0が印加されると、棒状誘電体29上に電荷(+、−)が誘起される。次に、図11Bに示すように、電極30に印加する電圧の切り替えによりV1=−V、V2=+V、V3=−Vが印加されると、矢印で示すような駆動力が発生する。さらに、図11Cに示すように、電極30に印加する電圧の切り替えによりV1=0、V2=+V、V3=−Vが印加されると、初期状態に復帰する。
The
This driving method will be described in more detail with reference to FIGS. 11A, 11B and 11C. First, as shown in FIG. 11A, when V1 = + V, V2 = −V, and V3 = 0 are applied to the
静電モータを用いて次のようにしてシャトル17を駆動することもできる。すなわち、図12に示すように、シャトル17の開口部19を表示側端面側にずらして形成する。この開口部19の開き角、すなわちシャトル17の中心軸から開口部19を見込む角をθ1 とする。θ1 は例えば180度とする(図12においてシャトル17の上半分に開口部19が形成されている場合に対応する)。一方、図13に示すように、穴16の内壁の、オフ時にこの開口部19が位置する部位を含む領域に遮光膜33を形成しておく。この遮光膜33の開き角、すなわち穴16の中心軸から遮光膜33を見込む角をθ2 とする。この場合、オフ状態で導光板11からシャトル17へ光が入射しないようにするためにθ2 ≧θ1 とする。例えばθ1 =180度とする場合、θ2 は例えば190〜220度とする。図13においては、穴16のほぼ下半分に遮光膜33が形成されている場合が示されている。そして、図14に示すように、シャトル17を穴16に挿入する。シャトル17の底面側には棒状誘電体29を取り付ける。図15に示すように、この棒状誘電体29の周りに円筒形に短冊状に電極34を配置する。図10AおよびBに示すと同様に、電極34は3個毎に同じ外部電極につながれており、それぞれの電極34に電圧V1、V2、V3を順番に印加する。この方法によれば、シャトル17をその中心軸の周りに回転させることができる。そして、この回転により、開口部19と導光板11の遮光膜33が形成されていない部位とが一致したときに導光板11からシャトル17に光が入射してオン状態となり、開口部19が導光板11の遮光膜33と一致したときには導光板11からシャトル17に光が入射しなくなってオフ状態となる。すなわち、シャトル17の回転運動により、光のオン・オフのスイッチングを行うことができる。
The
以上のように、この一実施形態による表示装置によれば、導光板11の穴16に開口部19および光出射端面を有するシャトル17を組み込み、このシャトル17を画像信号に応じて駆動することにより導光板11からシャトル17への光の入射、したがってシャトル17の光出射端面からの光の出射をオン・オフするようにしているので、次のような多くの利点を得ることができる。すなわち、この表示装置では、PDP、FEDP、OELDP等の自発光型素子と異なり、多くの電流を流したり、高熱が発生したりすることがないため、長寿命で低消費電力とすることができる。また、この表示装置は、装置構造上、LCDPに比べて視野角が広く、輝度も高い。さらに、この表示装置は、PDP、FEDP、OELDP等に比べて色相の調整がしやすい。また、表示装置の製造工程でドット落ち(画素単位の損傷)等が生じた場合は基本的にその部位のシャトル17を交換すればよいため生産性が高く、しかも高真空部分等の高度に雰囲気をコントロールする必要がある部位がなく工程管理が容易であるため、表示装置を低コストで製造することができる。さらにまた、導光板11の穴16とシャトル17とからなる基本構造を二次元的に配列するだけで表示装置を構成することができるため、大型化が容易である。
以上により、長寿命、低消費電力、高輝度、広視野角、低コストの大型フラットディスプレーパネルを実現することができる。
As described above, according to the display device according to the embodiment, the
As described above, a large flat display panel having a long life, low power consumption, high luminance, wide viewing angle, and low cost can be realized.
以上、この発明の実施形態について具体的に説明したが、この発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
例えば、上述の実施形態において挙げた数値、構造、形状、材料、プロセス等はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれらと異なる数値、構造、形状、材料、プロセス等を用いてもよい。
具体的には、例えば、電界によってたわむ電極上にシャトル17を固定し、その電極を電界によってたわませることによりシャトル17を駆動するようにしてもよい。
The embodiment of the present invention has been specifically described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications based on the technical idea of the present invention are possible.
For example, the numerical values, structures, shapes, materials, processes, and the like given in the above-described embodiments are merely examples, and different numerical values, structures, shapes, materials, processes, and the like may be used as necessary.
Specifically, for example, the
11…導光板、12、13、18…光反射膜、14…遮光板、16…穴、17…シャトル、19…開口部、20…発色部、21…光散乱体、23…圧電体、30、34…電極、29…棒状誘電体
DESCRIPTION OF
Claims (15)
上記穴の内部で直線運動または回転運動可能に設けられ、かつその外周面に選択的に設けられた光入射部および光出射端面を有する一つまたは複数の透明棒状体とを有し、
上記穴の内部で上記透明棒状体を直線運動または回転運動させて上記光入射部を介した上記導光板から上記透明棒状体への光の入射を制御することにより画像を表示する表示装置。 One light guide plate having one or more holes;
One or a plurality of transparent rod-like bodies having a light incident part and a light emission end face provided so as to be linearly or rotationally movable inside the hole and selectively provided on the outer peripheral surface thereof,
Inside the bore by linear or rotational movement of the transparent rod-like body Viewing device that displays an image by controlling the incidence of light into the transparent rod-like body from the light guide plate through the light entrance portion .
上記穴の内部で直線移動または回転移動可能に設けられ、かつその外周面に選択的に設けられた光入射部および光出射端面を有する複数の透明棒状体とを有し、
上記複数の透明棒状体の各透明棒状体毎に、上記穴の内部で上記透明棒状体を直線移動または回転移動させて上記光入射部を介した上記導光板から上記透明棒状体への光の入射を制御することにより画像を表示する表示装置。 A plurality of light guide plates having one or a plurality of holes and optically separated from each other;
A plurality of transparent rod-shaped bodies having a light incident portion and a light exit end surface provided so as to be linearly movable or rotationally movable inside the hole and selectively provided on the outer peripheral surface thereof;
For each transparent rod-shaped body of the plurality of transparent rod-shaped bodies, the transparent rod-shaped body is linearly moved or rotated within the hole to transmit light from the light guide plate to the transparent rod-shaped body via the light incident portion. Viewing device that displays an image by controlling the incident.
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